Buzz
1. Khái niệm về Phenolphtalein
Phenolphtalein là một hợp chất hóa học có thể ở dạng lỏng, đặc hơn nước, không mùi và trong suốt, hoặc dạng bột trắng. Tên viết tắt của hợp chất này là 'HIn' hoặc 'phph'.
Phenolphtalein không hòa tan tốt trong nước nhưng lại tan dễ dàng trong rượu và ether.
Phenolphtalein thường được sử dụng trong phân tích hóa học, đặc biệt là để xác định điểm tương đương trong các phản ứng chuẩn độ axit - bazơ hoặc phản ứng trung hòa.
Công thức hóa học của Phenolphtalein là C20H14O4.
Các đặc điểm nổi bật của Phenolphtalein bao gồm:
- Phenolphtalein có khối lượng riêng là 1.277 g/cm³ ở nhiệt độ 32 °C.
- Áp suất hơi của Phenolphtalein ước tính khoảng 6,7 x 10⁻¹³ mmHg.
- Phenolphtalein hòa tan rất ít trong nước (400 mg/l), nhưng lại dễ hòa tan trong rượu và ether.
- Nhiệt độ nóng chảy của Phenolphtalein là 262,5°C.
- Phenolphtalein có nhiệt độ sôi khoảng 557,8 ± 50,0 °C ở áp suất khí quyển.
- PKa của Phenolphtalein là 9,7 khi ở 25 ºC.
- Khi bị đun nóng, Phenolphtalein sẽ phân hủy, phát ra khói cay và khó chịu.
Phương pháp điều chế Phenolphtalein:
Phenolphtalein được tổng hợp qua phản ứng giữa anhydrid phthalic và phenol trong quá trình ngưng tụ. Chất xúc tác sử dụng là axit sunfuric đậm đặc và hỗn hợp nhôm với kẽm clorua để đảm bảo phản ứng thành công. Cơ chế tạo ra Phenolphtalein là qua sự thay thế thơm điện di.
Hướng dẫn pha chế dung dịch Phenolphtalein
Bước 1: Đặt 0,05 gam Phenolphtalein vào cốc.
Bước 2: Dùng máy khuấy từ để hòa tan 50ml Etanol 95% với Phenolphtalein.
Bước 3: Thêm 50ml nước cất vào và khuấy đều một lần nữa.
Bước 4: Đổ dung dịch vừa pha vào lọ để sử dụng sau này.
2. Dung dịch nào làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng?
Phenolphtalein, viết tắt là 'Hln' hoặc 'phph', có công thức C20H14O4. Đây là một hợp chất hóa học không mùi, trong suốt hoặc dưới dạng bột trắng.
Dung dịch này sẽ trở nên không màu nếu có tính axit và chuyển sang đỏ trong môi trường bazơ.
Nếu các chất chỉ thị có nồng độ cao, dung dịch có thể chuyển sang màu tím.
Dung dịch sẽ trở lại không màu khi gặp kiềm mạnh với pH > 12.
- Các bazơ hòa tan sẽ khiến dung dịch phenolphtalein chuyển sang màu đỏ (hồng).
- Các amin (ngoại trừ anilin và amin chứa vòng thơm) đều làm phenolphtalein đổi màu đỏ (hồng).
- Axit amin làm phenolphtalein thay đổi màu dựa vào số lượng nhóm -COOH so với -NH2.
3. Bài tập ứng dụng liên quan đến phenolphtalein.
Câu 1: Dung dịch bazơ sẽ biến phenolphtalein không màu thành màu gì?
A. Màu hồng
B. Không thay đổi màu
C. Màu xanh
D. Màu tím
Đáp án: A
Dung dịch bazơ sẽ khiến phenolphtalein không màu chuyển thành màu hồng.
Câu 2: Dung dịch nào sau đây khiến phenolphtalein chuyển sang màu hồng?
A. Phenol
B. Axit axetic
C. Anilin
D. Metylamin
Đáp án: D
Đáp án đúng là Metylamin (CH3NH2) vì có pH > 7, làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.
Các dung dịch khác:
Glyxin (NH2-CH2-COOH) và Alanin (CH3(CH(NH2)COOH)) có pH = 7, nên không làm phenolphtalein thay đổi màu.
Axit axetic (CH3COOH) có pH < 7, vì vậy không làm phenolphtalein thay đổi màu.
Lưu ý: Các dung dịch có pH > 7 sẽ khiến phenolphtalein chuyển sang màu hồng.
Câu 3: Xét các dung dịch C6H5NH2, C2H5NH2, KOH, NH3, C2H5OH và H2NCH2COOH. Trong số các dung dịch trên, có bao nhiêu dung dịch làm phenolphtalein đổi màu?
A. 4 dung dịch
B. 3 dung dịch
C. 5 dung dịch
D. 2 dung dịch
Đáp án đúng là B
Các amin (ngoại trừ anilin và amin chứa vòng thơm) sẽ làm phenolphtalein chuyển thành màu đỏ (hồng).
Axit amin thay đổi màu của phenolphtalein khi số nhóm -COOH ít hơn -NH2.
Câu 4: Dung dịch nào sau đây làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng?
A. NH4NO3
B. NaOH
C. NaCl
D. HNO3
Đáp án đúng là B
Dung dịch nào sau đây khiến phenolphtalein chuyển sang màu hồng?
Chọn B vì NH4NO3 tạo môi trường axit, không làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.
B. Đúng, NaOH tạo môi trường kiềm làm phenolphtalein chuyển thành màu hồng.
C. NaCl tạo môi trường trung tính, không làm phenolphtalein chuyển màu hồng.
Loại D. HNO3 tạo môi trường axit, do đó không làm phenolphtalein chuyển màu hồng.
Câu 5: Dung dịch nào dưới đây làm phenolphtalein đổi màu?
A. Glyxin
B. Axit axetic
C. Alanin
D. Metylamin
Đáp án đúng là D
Đáp án A bị loại vì Glyxin (CH2(NH2)-COOH) có pH = 7, không làm phenolphtalein đổi màu.
Đáp án B bị loại vì CH3COOH có pH < 7, không làm phenolphtalein đổi màu.
Đáp án C bị loại vì CH3CH(NH2)COOH có pH = 7.
Đáp án D đúng, vì CH3NH2 có pH > 7, làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.
Câu 6: Chất nào dưới đây khi tác dụng với nước sẽ tạo dung dịch làm phenolphtalein đổi màu hồng?
A. Na2O
B. Al2O3
C. SO3
D. CuO
Đáp án A
Để làm phenolphtalein chuyển màu hồng, dung dịch phải có tính bazơ. Trong các oxit trên, chỉ Na2O phản ứng với nước để tạo dung dịch kiềm.
Phương trình phản ứng hóa học
Na2O + H2O → 2NaOH (dung dịch kiềm)
Câu 7. Chất nào dưới đây khi phản ứng với nước sẽ tạo ra dung dịch khiến phenolphtalein chuyển sang màu hồng?
A. K2O.
B. Al2O3.
C. SO3.
D. Fe2O3.
Lựa chọn A
Để dung dịch phenolphtalein chuyển sang màu hồng, dung dịch phải có tính bazơ. Trong số các oxit trên, chỉ có Na2O phản ứng với nước để tạo thành dung dịch kiềm.
Phương trình hóa học liên quan
Na2O + H2O → 2NaOH (dung dịch kiềm)
Câu 8. Dung dịch NaOH và KOH không có đặc điểm nào dưới đây?
A. Thay đổi màu của quỳ tím và phenolphtalein
B. Phân hủy khi đun nóng để tạo ra oxit bazơ và nước
C. Phản ứng với oxit axit để tạo muối và nước
D. Khi phản ứng với axit, sản phẩm tạo thành là muối và nước
Đáp án là B
B là sai vì chỉ có bazơ không tan mới bị phân hủy khi đun nóng, tạo ra oxit bazơ và nước
Câu 9. Dãy các bazơ đều làm đổi màu quỳ tím và dung dịch phenolphtalein là:
A. KOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2
B. NaOH, Al(OH)3, Ba(OH)2, Cu(OH)2
C. Ca(OH)2, KOH, Zn(OH)2, Fe(OH)2
D. NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2
Đáp án là D
Loại A vì Cu(OH)2 và Zn(OH)2 là bazơ không tan, chỉ bazơ tan mới làm đổi màu quỳ tím và dung dịch phenolphtalein
Loại B vì Al(OH)3 và Cu(OH)2 là bazơ không tan, chỉ bazơ tan mới có khả năng làm đổi màu quỳ tím và dung dịch phenolphtalein
Loại C vì Zn(OH)2 và Fe(OH)2 là bazơ không tan, chỉ bazơ tan mới làm đổi màu quỳ tím và dung dịch phenolphtalein
D là đúng.
Câu 10. Khi cho một mẫu giấy quỳ tím vào dung dịch KOH và thêm từ từ dung dịch H2SO4 cho đến dư, màu của giấy quỳ sẽ là:
A. Màu đỏ không thay đổi
B. Màu tím không thay đổi
C. Màu xanh không thay đổi
D. Màu xanh dần chuyển sang đỏ.
Đáp án là D
Khi cho quỳ tím vào dung dịch KOH, quỳ tím có màu xanh. Khi thêm từ từ dung dịch H2SO4 cho đến dư, màu quỳ tím dần chuyển sang đỏ do xảy ra phản ứng hóa học
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Dung dịch thu được chứa K2SO4 và H2SO4 dư, dẫn đến môi trường axit, làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
Câu 11. Cho các dung dịch sau: NH4NO3 (1), NaCl (2), Na2CO3 (3), CH3COOK (4), KHSO4 (5), K2S (6). Có bao nhiêu dung dịch có khả năng làm thay đổi màu của phenolphtalein?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Đáp án là B
Xác định các muối có khả năng làm thay đổi màu phenolphtalein bằng cách dựa vào sự thủy phân của chúng, tức là muối tạo môi trường kiềm.
(1) NH4NO3 → NH4+ + NO3-
NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+
NaCl → Na+ + Cl-
Na2CO3 → 2Na+ + CO32-
CO32- + H2O ⇄ OH- + HCO3-
CH3COOK → CH3COO- + K+
CH3COO- + H2O ⇄ CH3COOH + OH-
KHSO4 → K+ + HSO4-
HSO4- ⇄ H+ + SO42-
K2S → 2K+ + S2-
S2- + H2O ⇄ HS- + OH-
Các muối bị thủy phân tạo môi trường kiềm bao gồm K2CO3, CH3COONa và Na2S.
Vậy có 3 dung dịch có khả năng làm thay đổi màu của phenolphtalein.
Câu 12. Xem xét các phản ứng sau:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
2KOH + (NH4)2SO4 → K2SO4 + 2NH3 + 2H2O
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl
2NH3 + 2H2O + FeSO4 → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4
Các phản ứng nào là phản ứng axit - bazơ?
A. (2), (4).
B. (3), (4).
C. (2), (3).
D. (1), (2).
Đáp án là A
Các phản ứng axit - bazơ là những phản ứng trong đó có sự trao đổi proton giữa các chất mà không làm thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.
2KOH + (NH4)2SO4 → K2SO4 + 2NH3 + 2H2O
2NH3 + 2H2O + FeSO4 → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4
